首页 / 专利库 / 水处理 / 序批式反应器 / 一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法

一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法

阅读:595发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 表面活性剂 强化硝化系统中三氯生 生物 降解 的方法,涉及污 水 生物处理技术领域。本 发明 通过向硝化系统中投加表面活性剂,促进了三氯生的溶解及 解吸 ,改变了硝化系统中微 生物群落 结构,富集了功能性细菌,刺激了一些新生细菌的产生,进而提高了硝化系统中三氯生的生物降解。同时在本发明中投加生物表面活性剂鼠李糖脂最高可以提高30.9%的三氯生生物降解率。本方法技术操作简单、成本低、无二次污染、安全高效,并且可以应用于实际污 水处理 厂中,是一种可靠的降低三氯生污染的方法。,下面是一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法专利的具体信息内容。

1.一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,其特征在于,方法步骤如下:
步骤1:反应装置为序批式反应器污泥浓度为5500-6500mg/L,污泥取自一市政污处理厂的硝化池絮体活性污泥
步骤2:向三氯生废水中投加一种表面活性剂,使得表面活性剂随着三氯生废水进入序批式反应器,并在常温下进行硝化反应,进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
2.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,其特征在于,步骤2污水中的三氯生浓度为1.5-9.0mg/L。
3.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,其特征在于,步骤2中表面活性剂的种类为鼠李糖脂、槐糖脂或十二烷基苯磺酸钠,表面活性剂浓度为20-25mg/L。
4.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,其特征在于,步骤2中硝化反应的氮浓度为50-60mg/L、COD浓度为160-180mg/L。
5.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,其特征在于,步骤2中的硝化反应是在常温下进行的,温度为25±2℃,pH值为7.5-8.5。
6.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,其特征在于,步骤2中的硝化反应为序批式反应,单周期曝气时间为4h,每天反应4个周期,每一阶段运行28天;单周期的运行方式如下:进水5min,曝气240min,沉淀15min,出水5min,闲置95min,排水比为50%。

说明书全文

一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法

技术领域:

[0001] 本发明涉及污生物处理技术领域,尤其涉及一种促进硝化系统中三氯生生物降解的方法。背景技术:
[0002] 三氯生(Triclosan,TCS)作为一种广谱抗菌剂而在全世界范围内广泛被应用。三氯生广泛应用于个人护肤品、医学、家居等日常消费产品中,例如,肥皂、牙膏、洗发水等。目前三氯生的年产量约为1500吨,并且三氯生的使用量在一些地区持续地快速增长。但是,由于三氯生在人体和动物体内很难被生物降解。所以,自然环境成为三氯生的主要接纳场所。大多数的三氯生通过市政管网进入污水处理厂,使得污水厂成为向自然界中传播三氯生的源头,有报道称高于90%的使用后三氯生聚集到污水处理厂,此后相当量的三氯生从污水处理厂中排放到水环境中。然而,有研究表明三氯生对小鼠肝脏有一定的损伤,并且对鱼和藻类有一定的毒性。此外,三氯生本身是一种内分泌干扰物质,而且在人体体液、母体乳液中时常被检测到。更甚的是,三氯生在光的作用下会转化成苯酚、2,4-二氯苯酚及致癌物质二噁英,对地下水和地表水产生很大的危害。因此,为了在源头上控制三氯生的排放,降低三氯生对环境的危害是当前环境污染控制领域急需解决的事情。
[0003] 目前污水处理厂中去除三氯生的方法有很多,例如吸附、高级化、生物降解等方法。但是,吸附法并没有对三氯生进行降解,后续的吸附剂处理容易造成二次污染。高级氧化法需要严格的反应条件和较高的处理费用。这使得吸附法和高级氧化法很难大规模地在实际污水处理厂中推广应用。而生物降解法运行成本低,不产生二次污染,可以大规模地在实际污水厂中实施而被广泛地应用。但是由于三氯生的低溶解度,使得三氯生的生物利用度较低,进而限制了微生物对三氯生的生物利用,使三氯生在污水厂中的生物降解率较低,其生物降解率仅仅维持在40-60%。
[0004] 作为一种环境友好型物质,表面活性剂同时具有疏水基和亲水基,可以沿气液、液液界面集聚,同时表面活性剂可以降低表面张,促进了疏水性有机物的溶解和生物降解。表面活性剂还可以提高细胞的降解酶活性,促进微生物对疏水性有机物的生物降解。并且此前也有表面活性剂促进土壤中疏水性有机物生物降解的研究,同时也有关于表面活性剂促进河流底泥中三氯生生物降解的研究。但是目前还没有通过表面活性剂来促进硝化系统中三氯生生物降解的报道。
[0005] 本发明的目的就是提供一种提高硝化系统中三氯生生物降解率的方法。

发明内容

[0006] 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0007] 一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法,方法步骤如下:
[0008] 步骤1:反应装置为序批式反应器污泥浓度为5500-6500mg/L,污泥取自一市政污水处理厂的硝化池絮体活性污泥
[0009] 步骤2:向三氯生废水中投加一种表面活性剂,使得表面活性剂随着三氯生废水进入序批式反应器,并在常温下进行硝化反应,进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
[0010] 其中,步骤2污水中的三氯生浓度为1.5-9.0mg/L。
[0011] 其中,步骤2中表面活性剂的种类为鼠李糖脂、槐糖脂或十二烷基苯磺酸钠,表面活性剂浓度为20-25mg/L;
[0012] 其中,步骤2中硝化反应的氮浓度为50-60mg/L、COD浓度为160-180mg/L。
[0013] 其中,步骤2中的硝化反应是在常温下进行的,温度为25±2℃,pH值为7.5-8.5。
[0014] 其中,步骤2中的硝化反应为序批式反应,单周期曝气时间为4h,每天反应4个周期,每一阶段运行28天。单周期的运行方式如下:进水5min,曝气240min,沉淀15min,出水5min,闲置95min,排水比为50%。
[0015] 与现有技术相比,本发明的优点是,表面活性剂随着污水进入硝化系统中促进三氯生的生物降解,此操作简单,降低了去除三氯生的成本,可以应用于实际污水处理厂中。并且表面活性剂本身就是毒性低的物质,避免了二次污染,是一种可靠的降低三氯生污染的方法。
附图说明
[0016] 图1为在不同的三氯生浓度下,投加生物表面活性剂鼠李糖脂对三氯生生物降解的作用图;
[0017] 图2为在不同的三氯生浓度下,投加生物表面活性剂槐糖脂对三氯生生物降解的作用图;
[0018] 图3为在不同的三氯生浓度下,投加化学表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对三氯生生物降解的作用图;

具体实施方式

[0019] 为了便于本领域技术人员对本发明的技术方案和具体的实施结果有很好的了解,特地结合附图对实施方式做了如下描述:
[0020] 实施例1
[0021] 将絮体活性污泥投进一工作体积为3L的序批式反应器中,排水比为50%,污泥浓度为6000mg/L。采用人工配水来模拟三氯生废水,其中三氯生废水中氨氮浓度为56mg/L、COD浓度为170mg/L,三氯生的投加浓度分为4个阶段,依次为1.5mg/L、3.0mg/L、6.0mg/L和9.0mg/L,每个阶段运行28天。同时向三氯生废水中投加一种生物表面活性剂鼠李糖脂,鼠李糖脂的浓度为22.5mg/L。使得鼠李糖脂随着三氯生废水进入序批式反应器在常温下进行硝化反应,进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
[0022] 为了验证投加生物表面活性剂鼠李糖脂对三氯生生物降解的影响,设置了一组对照试验:将絮体活性污泥投进一工作体积为3L的序批式反应器中,排水比为50%,污泥浓度为6000mg/L。采用人工配水来模拟三氯生废水,其中三氯生废水中氨氮浓度为56mg/L、COD浓度为170mg/L,三氯生的投加浓度分为4个阶段,依次为1.5mg/L、3.0mg/L、6.0mg/L和9.0mg/L,每个阶段运行28天。
[0023] 在每个阶段末,对实验组和对照组均进行三氯生的质量守恒实验,测定实验组和对照组中的三氯生生物降解率,实验结果如图1所示。图1的数据结果表明,在4个阶段中,对照组中的三氯生生物降解率依次为75.49%、85.90%、75.93%和78.56%。而实验组中三氯生生物降解率依次为98.82%、98.33%、98.31%和98.11%。与未投加表面活性剂相比,投加生物表面活性剂鼠李糖脂可以显著提高三氯生的生物降解率,在四个阶段中分别提高30.90%、14.47%、29.47%和24.89%。
[0024] 实施例2
[0025] 将絮体活性污泥投进一工作体积为3L的序批式反应器中,排水比为50%,污泥浓度为6000mg/L。采用人工配水来模拟三氯生废水,其中三氯生废水中氨氮浓度为56mg/L、COD浓度为170mg/L。三氯生的投加浓度分为4个阶段,依次为1.5mg/L、3.0mg/L、6.0mg/L和9.0mg/L,每个阶段运行28天。同时向三氯生废水中投加一种生物表面活性剂槐糖脂,槐糖脂的浓度为22.5mg/L。使得槐糖脂随着三氯生废水进入序批式反应器在常温下进行硝化反应,进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
[0026] 为了验证投加生物表面活性剂槐糖脂对三氯生生物降解的影响,设置了一组对照试验:将絮体活性污泥投进一工作体积为3L的序批式反应器中,排水比为50%,污泥浓度为6000mg/L。采用人工配水来模拟三氯生废水,其中三氯生废水中氨氮浓度为56mg/L、COD浓度为170mg/L。三氯生的投加浓度分为4个阶段,依次为1.5mg/L、3.0mg/L、6.0mg/L和9.0mg/L,每个阶段运行28天。
[0027] 在每个阶段末,对实验组和对照组均进行三氯生的质量守恒实验,测定实验组和对照组中的三氯生生物降解率,实验结果如图2所示。图2的数据结果表明,在4个阶段中,对照组中的三氯生生物降解率依次为75.49%、85.90%、75.93%和78.56%。而实验组中三氯生生物降解率依次为96.89%、97.71%、97.98%和96.62%。与未投加表面活性剂相比,投加生物表面活性剂槐糖脂可以显著提高三氯生的生物降解率,在四个阶段中分别提高28.35%、13.75%、29.04%和22.99%。
[0028] 实施例3
[0029] 将絮体活性污泥投进一工作体积为3L的序批式反应器中,排水比为50%,污泥浓度为6000mg/L。采用人工配水来模拟三氯生废水,其中三氯生废水中氨氮浓度为56mg/L、COD浓度为170mg/L。三氯生的投加浓度分为4个阶段,依次为1.5mg/L、3.0mg/L、6.0mg/L和9.0mg/L,每个阶段运行28天。同时向三氯生废水中投加一种化学表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,十二烷基苯磺酸钠的浓度为22.5mg/L,使得十二烷基苯磺酸钠随着三氯生废水进入序批式反应器在常温下进行硝化反应,进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
[0030] 为了验证投加化学表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对三氯生生物降解的影响,设置了一组对照试验:将絮体活性污泥投进一工作体积为3L的序批式反应器中,排水比为50%,污泥浓度为6000mg/L。采用人工配水来模拟三氯生废水,其中三氯生废水中氨氮浓度为56mg/L、COD浓度为170mg/L。三氯生的投加浓度分为4个阶段,依次为1.5mg/L、3.0mg/L、
6.0mg/L和9.0mg/L,每个阶段运行28天。
[0031] 在每个阶段末,对实验组和对照组均进行三氯生的质量守恒实验,测定实验组和对照组中的三氯生生物降解率,实验结果如图3所示。图3的数据结果表明,在4个阶段中,对照组中的三氯生生物降解率依次为75.49%、85.90%、75.93%和78.56%。而实验组中三氯生生物降解率依次为97.05%、89.05%、84.38%和89.87%。与未投加表面活性剂相比,投加化学表面活性剂十二烷基苯磺酸钠也可以提高三氯生的生物降解率,在四个阶段中分别提高28.56%、3.67%、11.13%和14.40%。
[0032] 综上所述,投加表面活性剂可以促进硝化活性污泥对三氯生的生物降解,而且在高浓度的三氯生条件下,同样能表现出强劲的作用效果。同时,与化学表面活性剂十二烷基苯磺酸钠相比,生物表面活性剂鼠李糖脂和槐糖脂对三氯生生物降解的促进效果更明显。此方法此操作简单,降低了去除三氯生的成本,可以应用于实际污水处理厂中。并且表面活性剂本身就是毒性低的物质,避免了二次污染,是一种可靠的降低三氯生污染的方法。
[0033] 以上只为本发明的优选实施例,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有多种变化和更改。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改或改进,均应在本发明的保护范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈